第八章居住小区排水系统案例

第八章 居住小区排水系统
2.排水系统的体制
居住小区生活污水、工业废水和雨水是采用一个管 渠系统来排除，还是采用两个及两个以上各自独立的管 渠系统来排除，污水的这种不同的排除方式称为排水系 统体制。建筑小区排水系统的体制主要分为分流制和合 流制两种类型。 居住小区内的分流制是指生活污水管道和雨水管道 分流的排水方式；合流制是指同一管渠内接纳生活污水 和雨水的排水方式。居住小区的排水出路一向应排入城 市下水管道系统。故小区排水体制应和城镇排水体制相 一致。
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二、小区污水管道水力计算
1.居住小区排水量计算 污水管道水力计算的任务是合理地确定污水管道的管 径、敷设坡度和埋设深度。因此，进行管道水力计算的 首要任务，就是要合理的确定污水管道的设计流量。污 水设计流量包括生活污水和工业废水两大类。 （1）居住小区生活污水设计流量的确定
雨水连接管
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（3）小区污水管道埋设
管道埋设深度将直接影响管道系统的造价和施工 期。管道埋深愈大，造价愈高，施工期愈长，因此合 理地确定埋深是非常重要的。 ①污水管道的最小覆土厚度根据结冻和因土壤冻胀而损 坏。《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活 污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管 底可埋设在冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高 的管道，管底在冰冻线以上的距离可以加大，其数值 应根据该地区或条件相似地区经验确定。
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分流制排水系统中，雨水由雨水管渠系统收集就近 排入附近水体或城镇雨水管渠系统；污水则由污水管道 系统收集，输送到城镇或小区污水处理厂进行处理后排 放。根据环境保护要求新建居住小区一般采用分流制系 统。 居住小区内排水需要进行中水回用时，应设分质、分 流排水系统，即粪便污水和杂排水（生活废水）分流， 以便将杂排水收集作为中水原水。
24 3600 Q1—居住小区生活污水设计流量，L/S；
Q1
qN K
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q—居住区生活污水量定额，L/人·d；
N—设计人口数，人；
K—生活污水量总变化系数，见表书8.1。 居住小区生活污水量定额应根据地区所处理位置、 气候条件、建筑内部卫生设备设置情况确定。根据《小 区给水排水设计规范》规定，居住小区生活污水定额和 小时变化系数可与小区生活给水定额和小时变化系数相 同。污水设计流量为最高日最高时污水流量，总变化系 数KZ为最高日最高时污水流量与平均日平均时污水流量 的比值。
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3.居住小区排水系统的组成 （1）污水排水系统的组成 污水排水系统主要由以下部分组成： ①建筑内部排水系统及设备； ②小区室外排水管道； ③小区污水泵站及压力管道； ④小区污水处理站。 （2）工业废水排水系统的组成 工业废水排水系统主要由以下部分组成： ①车间内部管道系统和设备；
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一、居住小区排水系统的分类及组成 1.居住小区排水系统的分类 建筑小区排水是指民用建筑群（住宅小区）及厂区的 室外排水。建筑小区排水管道采用直埋式敷设。
在居住小区及工业企业内部，日常生活和生产过程中 使用大量的水，水在使用过程中受到不同程度的污染，改 变了原有的化学成分和物理性质，成为污水。污水按其来 源不同可分为生活污水、工业废水和雨水三类。
管径（mm） 150～300 350～450 ≥500 最大设计充满度 0.55 0.65 0.70
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规定有几个原因：
a.污水流量时刻变化，难于精确计算。而且雨水或地下水 可能渗入污水管道，因此，有必要保留一部分管道容积。
b.污水管道内沉积的污泥可能分解出一些有毒气体，故需 留出适当空间，以利管道通风，排出有害气体。
陶土管 铸铁管
混凝土和钢筋混凝土管水泥砂浆抹 面渠道
0.013
0.013～0.014
石棉水泥管 钢管
浆砌砖渠道 浆砌块石渠道 干砌块石渠道
0.012
0.015 0.017 0.020～0.025
土明渠
0.025～0.030
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（2）污水管道水力计算的规定 为了保证污水管道的正常运行，避免污水在管道内产 生淤积和冲刷，在进行水力计算时，对采用的设计充满度、 流速、坡度、最小管径和埋深等问题，做了如下规定。 ①设计充满度是污水在管道中的水深h和管径D的比值。 当h/D=1时称为满流；当h/D<1时称为非满流。污水管 道按非满流进行设计，其最大设计充满度的规定见下表。
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2.污水管道的水力计算
污水管道的水力计算任务是在管段所承担的污水设 计流量已定的条件下，合理地确定污水管道的断面尺 寸（管径）、坡度和埋设深度。
（1）污水管道水力计算基本公式 污水在管道内的流动属于无压流，污水管道的水力 计算是按无压均匀流计算公式计算
Q W v
v c Ri
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最小管径和最小设计坡度
管 别 接户管 污水管道 支管 干管 雨水管和 合流管道 接户管 支管及干管 位 置 建筑物周围 组团内道路下 小区道路、市政道路下 建筑物周围 小区道路、市政道路下 最小管径（mm） 最小设计坡度 150 200 300 200 300 200 0.007 0.004 0.003 0.004 0.003 0.01
小区内雨水排水系统主要由以下部分组成： 房屋雨水管道系统和设备； ②建筑小区雨水管道及雨水口； ③城镇雨水管道。
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某小区污水干管布置图
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某组团内污水支管和接户管布置图
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某小区雨水干管布置图
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某组团内雨水支管和接户管布置图
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Q——流量，m³/s; W——过水断面面积，m²； v——流速，m/s; R——水力半径（过水断面面积与湿周的比值），m; i——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）； C——流速系数或称谢才系数。 C值一般按曼宁公式计算，即
1 C R n
1 6
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将该公式代入上述两式得：
1 v R i n
2 3
1 2
1 Q W R i n
2 3
1 2
n——管壁粗糙系数，该值根据管渠材料而定，见表。
在实际工程计算中，为简化计算，可根据上述公式 制成“排水管渠水力计算表”，见书附录15。
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排水管渠粗糙系数表 管渠种类 n值
小区的污水包括居民生活污水、公共建筑生活污水、 工业废水和工业企业生活污水四部分。因此，小区污水 设计总流量为
Q Q1 Q2 Q3 Q4
Q——小区污水设计流量，L/s； 上述污水设计流量的计算方法是假定排出的各类污 水在同一时间内出现最大流量，根据这种假定计算的污 水总设计流量偏大，采用上述计算方法，简便可行，而 且偏于安全。
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（4）小区工业废水设计流量的确定
m M KZ Q4 3600 T
Q4——工业废水设计流量，L/S； m——生产过程中每单位产品的废水量标准，L；
M——产品的平均日产量；
T——每日生产时数，h； Kz——总变化系数。
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（5）小区污水总流量的确定
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②必修防止管壁因地面荷载而受到破坏。为了防止车辆 压坏管道，管顶要求有一定覆土厚度，覆土厚度的大 小与管道本身的强度、地面活荷载大小等因素有关。 《室外排水设计规范》规定：在车行道下，管顶最小 覆土厚度不宜小于0.7m，非车行道下的污水管道，其 覆土厚度可以适当减少。 ③必须满足管道在衔接上的要求。住宅、公共建筑内产 生的污水要能顺畅排入街道污水管网，就必须保证街 道污水管网起点埋深小于或等于街道污水管网的终点 埋深。而街坊污水管起点的埋深又必须等于或大于建 筑物污水出户管的埋深。
2i
2i
q 2i N 2i Q2 i 1 1000
n
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（3）小区内工业企业生活污水设计流量的确定
工业企业内生活污水是指来自工业生产区厕所、浴 室、食堂、盥洗室等处的污水量。其设计流量按下式计 算。
q1 N1 K1 q 2 N 2 K 2 q3 N 3 q 4 N 4 Q3 3600 T 3600
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Z2——街坊污水管起点检查井处地面标高，m；
i——街坊污水管和连接支管的坡度； L——街坊污水管及连接管的总长度，m；
△h——连接支管与街道污水管的管内底高差，m；
在计算时，按以上三个方面的因素，得到三个不同 的管底埋深或管顶覆土厚度值，其中最大值就是这一管 道系统起端的允许最小覆土厚度或最小埋设深度。
Q3——工业企业生活污水设计流量，L/S； N1——一般车间最大班职工人数，人； N2——热车间最大班职工人数，人；
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q1——一般车间职工生活污水量标准，以25L/（人·班）计； q2——热车间职工生活污水量标准，以35L/（人·班）计； K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计； N3——一般车间最大班使用淋浴的职工数，人； N4——热车间最大班使用淋浴的职工人数，人； q3——一般车间淋浴污水量标准，以40L/（人·班）计； q4——高温车间、污染严重车间的淋浴污水量标准，以60L/ （人·班）计； T——每班工作时数，h.
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据实际污水设计流量计算，则管径会很小。污水管道 的养护管理经验证明，管径过小的污水管道极易堵塞， 因此，为了污水管道养护管理的方便，规定了污水管 道的最小直径。当按污水设计进行计算所求得的管径 小于最小管径规定时，可以采用最小管径值。最小管 径数值见下表。 ④最小设计坡度： 相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度称 为最小设计坡度。最小设计坡度与水力半径R满度有关， 当水力半径R和充满度不同时，则有不同的最小设计坡 度。最小设计坡度见下表。